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Auteur(s)
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François HERBULOT : Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et métiers (ENSAM) - Ancien Directeur technique de la Division alliages d’aluminium de moulage d’Aluminium Pechiney - Président du comité technique de l’Association européenne des affineurs d’aluminium
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dès que la production industrielle d’aluminium a commencé, après les brevets de Héroult (France) et Hall (États-Unis) en 1886, le recyclage interne des chutes de fabrication s’est imposé comme pour les autres métaux : les chutes de fabrication constituées d’un alliage connu étaient en général recyclées pour la production d’un alliage identique dans la fonderie même, en mélange avec le métal vierge provenant de l’électrolyse d’alumine.
Quand la production d’aluminium s’est développée et que les produits en aluminium se sont imposés, les vieux objets de toutes origines ont posé un problème spécifique de recyclage qui a été traité par des unités spécialisées dans la deuxième fusion d’aluminium.
La production d’aluminium à partir du procédé d’électrolyse consomme des quantités importantes d’énergie électrique et, en conséquence, les usines d’électrolyse sont implantées à proximité de ressources importantes d’électricité à prix attractif.
Les unités de deuxième fusion d’aluminium sont beaucoup moins dépendantes des conditions de fourniture d’énergie et peuvent s’implanter soit près des sources de matières premières de recyclage, soit près des débouchés pour les alliages de deuxième fusion, c’est-à-dire là où l’industrie de la fonderie de moulage d’aluminium exprime des besoins importants. On observe de fait que le développement de la deuxième fusion d’aluminium est tiré par le développement de la fonderie de moulage qui, en général, suit le développement de la production automobile : les excédents ou les déficits de matières premières de recyclage sont compensés par des opérations d’exportation ou d’importation. Les matières premières peuvent voyager beaucoup et loin.
Sur le tableau 1, on observe que le développement de la deuxième fusion d’aluminium (également désigné par le terme affinage) suit de très près, en volume, le développement de la fonderie de moulage.
L’exemple caractéristique est celui du Japon qui, régulièrement déficitaire en matières premières de recyclage, a accru sa production de près d’1 Mt / an entre 1960 et 1990. France et Japon sensiblement au même niveau en 1960, respectivement 44 et 49 kt /an, ont un écart considérable en 1990, respectivement 227 et 1 030 kt /an.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— [M 2 345] Récupération et recyclage de l’aluminium. Stratégie (le présent article) ;
— Récupération et recyclage de l’aluminium. Matières premières ;
— Récupération et recyclage de l’aluminium. Fusion et mise en forme ;
— Récupération et recyclage de l’aluminium.
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- Version courante de sept. 2023 par Mathilde LAURENT-BROCQ, Lola LILENSTEN
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Environnement
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6. Bilan thermique du recyclage
6.1 Consommations d’énergie
La consommation d’énergie est :
-
dans le recyclage de 7 100 à 8 400 MJ/t de produit fini (source OEA) ;
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dans l’affinage de 4 200 à 12 600 MJ/t de produit fini.
Dans l’affinage, la consommation moyenne a baissé de 25 % en 15 ans (figure 7), les tailles, les techniques de récupération de chaleur, la gestion de production ont plus que compensé les dépenses supplémentaires liées à la lutte contre la pollution, à un traitement de matières plus complexes et à l’accroissement des livraisons de métal liquide.
La large plage de consommation 4 200 à 12 600 MJ/t s’explique par des différences d’équipements, de matières premières utilisées et de produits finis fabriqués.
En ordre de grandeur et en ramenant toutes les consommations en énergie primaire, le recyclage de l’aluminium ne consomme que 5 % des besoins de la production primaire.
HAUT DE PAGE6.2 Problématique de la consommation d’énergie
Recycler des matières nobles, non contaminées, à haut rendement métal mais à prix élevé permet de limiter la consommation d’énergie.
Recycler toutes les matières premières disponibles impose davantage de préparation et des coûts de fusion plus élevés. La consommation spécifique d’énergie n’est donc pas un critère absolu.
Saturer l’activité des outils en les menant à leur pleine capacité permet d’obtenir les meilleurs résultats énergétiques au détriment de ventes et d’achats marginaux ; cette problématique qui est celle de tous les affineurs contribue fréquemment à l’érosion des marges financières d’intervention.
Réduire de 1 % la consommation d’énergie de l’affinage, en dégradant le rendement de récupération métal de 0,05 %, n’apporte pas d’économie globale à la filière.
Accroître de 10 % la consommation d’énergie pour livrer du métal liquide permet de réaliser une économie chez le client de plus de 50 % de consommation d’énergie...
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